西工大机械原理第八版答案(版).pdf

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1、.免费版平面机构的结构分析1、如图 a 所示为一简易冲床的初拟设计方案，设计者的思路是：动力由齿轮入，使轴 A 连续回转；而固装在轴否能实现设计意图？并提出修改方案。解 1）取比例尺l绘制其机构运动简图（图 b）。2）分析其是否能实现设计意图。A 上的凸轮2 与杠杆 3 组成的凸轮机构将使冲头上下运动以达到冲压的目的。试绘出其机构运动简图（各尺寸由图上量取）1 输4，分析其是图 a）由图 b 可知，n故：F3，pl4，ph1，p0，F003n(2 plphp)F3 3(2410)0因此，此简单冲床根本不能运动（即由构件3、4 与机架 5 和运动副B、C、D 组成不能运动的刚性桁架），故需要增加

2、机构的自由度。图 b）3）提出修改方案（图.c）。.为了使此机构能运动，应增加机构的自由度（其方法是：可以在机构的适当位置增加一个活动构件和一个低副，或者用一个高副去代替一个低副，其修改方案很多，图 c 给出了其中两种方案）。图 c1）图c2）2、试画出图示平面机构的运动简图，并计算其自由度。图 a）解：n3，pl4，ph0，F3n2 plph1图 b）解：n4，pl5，ph1，F3n2 plph13、计算图示平面机构的自由度。将其中的高副化为低副。机构中的原动件用圆弧箭头表示。.解 3 1：解 3 2：.7，8，pl10，pl11，h0，F 3n 2 ph1，F.3 1lph 1，C、E 复

3、合铰链。3 23n 2 pl ph 1，局部自由度n pn p.3 3解 3 3：n9，pl12，ph2，F3n2 plph14、试计算图示精压机的自由度解：n10，pl15，ph0解：n11，pl17，ph0.p2 plph 3n250331p2plph 3n2 103 62F03n(2plphp)F01)01F0php)F02)01FF3n(2 pl311(2173 10(215（其中 E、D 及 H 均为复合铰链）（其中C、F、K 均为复合铰链）5、图示为一内燃机的机构简图，试计算其自由度，并分析组成此机构的基本杆组。又如在该机构中改选 EG 为原动件，试问组成此机构的基本杆组是否与前者

4、有所不同。解 1）计算此机构的自由度F3n(2 plphp)F3721012）取构件 AB 为原动件时机构的基本杆组图为此机构为级机构3）取构件 EG 为原动件时此机构的基本杆组图为.此机构为级机构平面机构的运动分析1、试求图示各机构在图示位置时全部瞬心的位置（用符号Pij直接标注在图上）。2、在图a 所示的四杆机构中，=10rad/s，试用瞬心法求：21）当2）当lAB=60mm，lCD=90mm，lAD=lBC=120mm，=165时，点 C 的速度vC；=165时，构件 3 的 BC 线上速度最小的一点E 的位置及其速度的大小；3）当vC=0 时，角之值（有两个解）。.解 1）以选定的比

5、例尺l作机构运动简图（图b）。b)2）求vC，定出瞬心P13的位置（图 b）因 p13为构件 3 的绝对速度瞬心，则有：w3v lB BP13wlu2 ABlBP13 10 0.06/0.003 78 2.56(rad/s)52 2.56 0.4(m/s)E 的位置vCul CP13 w30.0033）定出构件 3 的 BC 线上速度最小的点因 BC 线上速度最小之点必与P13点的距离最近，故从P13引 BC 线的垂线交于点E，由图可得：vEulP13 Ew30.00346.52.560.357(m/s)4）定出vC=0 时机构的两个位置（作于图 C 处），量出126.4.2 226.6c)3

6、、在图示的机构中，设已知各构件的长度lAD 85 mm，lAB=25mm，lCD=45mm，E 的速度lBC=70mm，原动件以等角速度1=10rad/s 转动，试用图解法求图示位置时点2及角加速度2。vE和加速度 aE以及构件 2 的角速度a)l=0.002m/mm解 1）以以l=0.002m/mm 作机构运动简图（图a）2）速度分析根据速度矢量方程：vCvB vCBv 0.005(m/s)/mm作其速度多边形（图 b）。b)2=0.005(m/s)/mma（继续完善速度多边形图，并求根据速度影像原理，作顺序一致得点e，由图得：vE及2）。bceBCE，且字母vEw2vpe0.005 62

7、0.31(m s)vbc lBC0.005 31.5/0.07 2.25(m s)（顺时针）w3vpc lCO0.005 33/0.0453.27(m s)（逆时针）3）加速度分析根据加速度矢量方程：aC以aCnaCtaBaCBnaCBt2a=0.005(m/s)/mm 作加速度多边形（图c）。及aE2）。（继续完善加速度多边形图，并求根据加速度影像原理，作aEap e0.05b c e BCE，且字母顺序一致得点e，由图得：703.5(m/s2)a2aCBlt BCan2 C/lBC 0.05 27.5/0.0719.6(rad/s2)（逆时针）.4、在图示的摇块机构中，已知lAB=30mm

8、，lAC=100mm，lBD=50mm，lDE=40mm，曲柄以1=10rad/s 等角速度回转，试用图解法求机构在145时，点 D 和点 E 的速度和加速度，以及构件解 1）以2 的角速度和角加速度。l=0.002m/mm 作机构运动简图（图a）。2）速度分析v=0.005(m/s)/mm选 C 点为重合点，有：vC 2？vBABw1lABvC 2BBC？vC 30vC 2C 3/BC?方向大小以v作速度多边形（图 b）再根据速度影像原理，作 bd bC2由图可得BD BC，bde BDE，求得点 d 及 e，vDvEw2v pdv pevbc l0.005 45.50.23(m/s)0.0

9、05 34.50.173(m/s)0.005 48.5/0.122 2(rad/s)（顺时针）2a=0.04(m/s )/mm1 BC3）加速度分析根据aC2方向大小?aBBAw12 lABaC 2BnC Bw22 lBCaC 2 BBC?taC 3aCk2C 3BC02w3vC 2C 3aCr2C 3/BC?其中：aCn2 Bw22 lBC 220.1220.49.aCk2C 32w2 vC 2C 3 220.005350.7以a作加速度多边形（图c），由图可得：aDaEa p d0.0466 2.64(m/s2)0.04 70 2.8(m/s2)p eaa2aCt2 B/lCBa n2C2

10、/0.122 0.04 25.5/0.122 8.36(rad/s2)（顺时针）5、在图示的齿轮-连杆组合机构中，MM 为固定齿条，齿轮设已知原动件 1以等角速度3 的齿数为齿轮 4 的 2 倍，E1顺时针方向回转，试以图解法求机构在图示位置时，点的速度 vE及齿轮 3、4 的速度影像。解 1）以l作机构运动简图（图a）2）速度分析（图 b）此齿轮连杆机构可看作为个机构串连而成，则可写出ABCD 及 DCEF 两vCvBvCvCBvEvEC取v作其速度多边形于图 b 处，由图得vEv pe (m/s)取齿轮 3 与齿轮 4 啮合点为 K，根据速度影像原来，在速度图图 b 中，作dck DCK求

11、出 k 点，然后分别以求得 vEv pec、e 为圆心，以ck、ek为半径作圆得圆g3及圆 g4。齿轮 3 的速度影像是g3齿轮 4 的速度影像是g4.6、在图示的机构中，已知原动件1 以等速度1=10rad/s 逆时针方向转动，1=50、220lAB=100mm，lBC=300mm，e=30mm。当构件 2 的角位移2及角速度解时，试用矢量方程解析法求2、角加速度2和构件 3 的速度v3和加速度3。取坐标系xAy，并标出各杆矢量及方位角如图所示：1）位置分析机构矢量封闭方程l1l2s3e(a)分别用i和 j点积上式两端，有l1 cos1l2 cos2s3el1 sinarcsin(e l1

12、sin1)/l2 1l2 sinb()2故得：2s3 l1 cos2）速度分析上式两端用1 l2 cos2(c)式 a 对时间一次求导，得l1w1 e1tl2 w2e2tv3i2(d)j点积，求得：w2l1w1 cos1/l2 cos(e).式 d）用e2点积，消去 w2，求得v3l1w1 sin(1 2)/cos2(f)3）加速度分析将式（d）对时间t 求一次导，得：l w2enl11122et2l w2en222ai3(g)用 j点积上式的两端，求得：a2l1 w12 sin1l2 w22 sin2 l2cos2(h)用e2点积（g），可求得：a3l1w12 cos(12)l2 w22 c

13、os2(i)150351.063 2.169 25.109 0.867 6.65222018.3162.69020.1740.3897.5022()(rad/s)(rad/s2)(m/s)(m/s2)w2a2v3a37、在图示双滑块机构中，两导路互相垂直，滑块的速度 vC的大小和方向。1）位置分析1 为主动件，其速度为100mm/s，2 中点 C方向向右，lAB=500mm，图示位置时xA=250mm。求构件 2 的角速度和构件解：取坐标系oxy 并标出各杆矢量如图所示。机构矢量封闭方程为：l OCxA1l AClABeixAlABei 22180122.xCyClABcos2lABsin2x

14、Al ABcos22222）速度分析xClAB w2 sin2yC2l2 ABvAlAB w2 sin22当 vA100mm/s，xC 50mm/sw2 cos22120，w20.2309rad/s（逆时针）yC28.86m/s，vCxC2yC257.74mm/s像右下方偏 30。1=45，1=100rad/s，方向为逆时针方向，8、在图示机构中，已知lAB=40mm，=60。求构件 2 的角速度和构件3 的速度。解，建立坐标系 Axy，并标示出各杆矢量如图所示：1位置分析机构矢量封闭方程l1sDlDBl1ei1sClDB ei()l1 cos1lDB cossCl1 sin.1lDB sin

15、.2速度分析消去lDB，求导，w20vCl1w1cos1cot1195.4mm/ssin1平面连杆机构及其设计1、在图示铰链四杆机构中，已知：lBC=50mm，lCD=35mm，lAD=30mm，AD为机架，1）若此机构为曲柄摇杆机构，且2）若此机构为双曲柄机构，求3）若此机构为双摇杆机构，求解：1）AB 为最短杆AB为曲柄，求lAB的最大值；lAB的范围；lAB的范围。l ABlBClCDlADl ABmax15mm2）AD 为最短杆，若lABlBClADlBClCDlAB若 lABlBClAB45mmlADlABlBClCDlAB55mm3)lAB为最短杆lABlBClCDlABlADlA

16、B为最短杆由四杆装配条件lAD，lAB15mmlAB45mmlADlBClABlCDlADlABlBClCDlAB55mmlABlADlBClCD115mm.2、在图示的铰链四杆机构中，各杆的长度为 a=28mm，b=52mm，c=50mm，d=72mm。试问此为何种机构？请用作图法求出此机构的极位夹角，杆 CD的最大摆角，机构的最小传动角min和行程速度比系数 K。解 1）作出机构的两个极位，由图中量得18.670.62）求行程速比系数K1801801.233）作出此机构传动角最小的位置，量得min22.7曲柄摇杆机构此机构为3、现欲设计一铰链四杆机构，已知其摇杆CD的长lCD=75mm，行

17、程速比系数K=1.5，机架 AD的长度为lAD=100mm，又知摇杆的一个极限位置与机架间的夹角为 45，试求其曲柄的长度解：先计算lAB和连杆的长 lBC。（有两个解）180K16.36180K并取l作图，可得两个解1lABl(AC2AC1)/22(84.535)/249.5mml2BCl(AC2lABl(AC1AC1)/2AC)/222(84.535)/2119.5mm2(3513)/2 22mml BCl(AC1AC2)/22(35 13)/2 48mm.4、如图所示为一已知的曲柄摇杆机构，现要求用一连杆将摇杆来，使摇杆的三个已知位置（图示尺寸系按比例尺绘出）CD和滑块连接起F1、F2、

18、F3相对应C1D、C2D、C3D和滑块的三个位置。l=5mm/mm）。，试以作图法确定此连杆的长度及其与摇杆CD铰接点 E的位置。（作图求解时，应保留全部作图线解（转至位置2 作图）故 lEFlE2F2526130mm.5、图 a 所示为一铰链四杆机构，其连杆上一点E 的三个位置 E1、E2、E3位于给定直线上。现指定 E123、E、E和固定铰链中心A、D 的位置如图 b 所示，并指定长度lCD=95mm，lEC=70mm。用作图法设计这一机构，并简要说明设计的方法和步骤。解：以 D 为圆心，lCD为半径作弧，分别以E1，E2，E3为圆心，lEC为半径交弧C1，C2，C3，DC1，DC2，DC

19、3代表点 E 在 1，2，3 位置时占据的位置，ADC2使 D 反转ADC3使 D 反转12，C2C3C1，得 DA2C1，得 DA3B。13，CD 作为机架，DA、CE 连架杆，按已知两连架杆对立三个位置确定.凸轮机构及其设计1、在直动推杆盘形凸轮机构中，已知凸轮的推程运动角0/2，推杆的行程h=50mm。试求：当凸轮的角速度弦加速度四种常用运动规律的速度最大值=10rad/s 时，等速、等加等减速、余弦加速度和正vm ax和加速度最大值amax及所对应的凸轮转角。解推杆运动规律等速运动vm ax(m/s)hw/00.05 10/2amax(m/s2)0.3180/2a00.等加速等减速余弦

20、加速度正弦加速度2hw/00.637/44hw2 /028.1050 /4hw/2000.5/42 hw2/20201002hw/0.637/42 hw2/212.732/82、已知一偏置尖顶推杆盘形凸轮机构如图所示，解试用作图法求其推杆的位移曲线。以同一比例尺l=1mm/mm 作推杆的位移线图如下所示3、试以作图法设计一偏置直动滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线。已知凸轮以等角速度逆时针回转，偏距e=10mm，从动件方向偏置系数=1，基圆半径r0=30mm，滚子半径 rr=10mm。推杆运动规律为：凸轮转角升 16mm；=150 180，推杆远休；16mm;解=0 150，推杆等速上时，推杆

21、等加速等减速回程=180 300=300 360 时，推杆近休。推杆在推程段及回程段运动规律的位移方程为：1）推程：s h2）回程：等加速段./0，(0，(0150)60)s h 2h2/02.等减速段 s 2h(0)2 /0取l=1mm/mm 作图如下：2，(60120)计算各分点得位移值如下：总转角s015 3045 6075 90 105 120 135 150 16501.63.24.86.489.611.212.814.41616 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 360s1615.51411.584.520.500004、试以作

22、图法设计一摆动滚子推杆盘形凸轮机构的凸轮轮廓曲线，已知lOA=55mm，r0=25mm，lAB=50mm，rr=8mm。凸轮逆时针方向等速转动，要求当凸轮转过推杆以余弦加速度运动向上摆动度运动摆回到原位置。180o时，m=25；转过一周中的其余角度时，推杆以正弦加速解 摆动推杆在推程及回程中的角位移方程为1）推程：2）回程：取l=1mm/mm.m1 cos(/m1 (/0)0)/2，(0，(0180)180)sin(2 /0)/2 作图如下：.总转角0153045607590105 120 135 150 165 00.431.673.666.259.2612.515.7418.7521.34

23、23.32 24.57 180 195 210 225 240 255 270 285 300 315 330 360 2524.9024.2822.7320.1116.5712.58.434.892.270.720.095、在图示两个凸轮机构中，凸轮均为偏心轮，转向如图。已知参数为R=30mm,lOA=10mm,e=15mm,rT5mm,lOB=50mm,lBC=40mm。E、F 为凸轮与滚子的两个接触.点，试在图上标出：1）从 E 点接触到F 点接触凸轮所转过的角度2）F 点接触时的从动件压力角F；（图 b）。3）由 E 点接触到F 点接触从动件的位移4）画出凸轮理论轮廓曲线，并求基圆半径

24、5）找出出现最大压力角s（图 a）和r0；m ax。max的机构位置，并标出.齿轮机构及其设计1、设有一渐开线标准齿轮分度圆及齿顶圆上的曲率半径z=20,m=8mm,=20o,ha*=1,试求：1）其齿廓曲线在、a及齿顶圆压力角a；2）齿顶圆齿厚sa及基圆齿厚 sb；3）若齿顶变尖(sa=0)时，齿顶圆半径 ra又应为多少？解 1）求、a、admz 8 20 160mmdam(z2ha*)8 (20db2 1)176mm150.36mm27.36 mmd cosa 160 cos20rb tga75.175tg 20aaacos1(rb/ra)cos1(75.175/88)31 19.3rbt

25、ga 75.175tg 31 19.3 45.75mm2）求sa、sb.sasra2ra(invaainva)rsbcosa(smz inva)m 88176(inv31 19.3inv 20)5.56mm2 808cos20(8 20 inv 20)14.05mm23）求当sa=0 时rasasra2ra(inv aainva)0rinvaas2rinva0.093444由渐开线函数表查得：aa35 28.5rarb/cosaa75.175/cos35 28.592.32mm2、试问渐开线标准齿轮的齿根圆与基圆重合时，其齿数于以上求得的齿数时，基圆与齿根圆哪个大？解z应为多少，又当齿数大db

26、df由 dfmz cosam(z2ha*2c*)db有z2(ha*c*)1 cosa2(1 0.25)1 cos2041.45当齿根圆与基圆重合时，z41.45当 z42时，根圆大于基圆。3、一个标准直齿圆柱齿轮的模数m=5mm，压力角=20o，齿数z=18。如图所示，设将直径相同的两圆棒分别放在该轮直径方向相对的齿槽中，圆棒与两侧齿廓正好切于分度圆上，试求1）圆棒的半径rp；2）两圆棒外顶点之间的距离（即棒跨距）l。.解：KOP12m/2mz/22z1805(rad)KOP2zrpNP NK4.33mm2rb(tan 25tg20)lrbsin 25rp101.98mm1）试求当4、有一对渐

27、开线标准直齿圆柱齿轮啮合，已知20时，这对齿轮的实际啮合线z119，z2B B1 2的长、作用弧、作用角及重合42，m 5mm。度；）绘出一对齿和两对齿的啮合区图（选适当的长度比例尺仿课本上图不用画出啮合齿廓），并按图上尺寸计算重合度。解：1）求B1B2及a5-19 作图，aa1arccos z1 cos aarccos 19 cos20z12ha*231 4619 21aa 2arccosm25z cosaarccos 42 cos 20422126 19tga)z22ha*B1 B2acosa z1(tgaa1 tga)z2(tgaa 2224.103mmB1B2cos20 19(tg 3

28、1 46tg 20)z2(tg 26 19 tg 20)24.1031.63m cos a5m cos20.2）如图示5、已 知 一 对 外 啮 合 变 位 齿 轮 传 动，z1z2=12,m=10mm,=20 ,ha*=1,a=130mm,试设计这对齿轮传动，并验算重合度及齿顶厚（x1sa应大于 0.25m，取x2）。am2z2)解 1）确定传动类型(z1故此传动应为正传动。10(12212)120a 1302）确定两轮变位系数aarccos(acosa)arccos(120130cos20)29 50ax1x2(z1z2)(inva inva)(12 12)(inv 29 50inv 20

29、)2tga0.62452tg 201.249取 xx1x2xminha*(zminz)/zmin1(1712)/170.2943）计算几何尺寸尺寸名称几何尺寸计算中心距变动系数y(aa)/m1.0 x2y0.249齿顶高变动系数x1.齿顶高ha1ha2h*(axm)mm13.755齿根高分度圆直径h f 1hf 2(ha*c*x)m6.255mmd1d2mz1120mm齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径分度圆齿厚da1ddda2d12ha1147.51mmd12hf 1107.49mmd1 cos a 112.763mm(d f 1 f 2db1b 2s1s22)20.254xtga m24）检验重

30、合度和齿顶厚)40 8aa1aa2arccos(da1adb1z1(tg1 tg)z2(tg2sa22tg)1.0298sa1sda1da1(inva1inv)6.0590.25m2.5d1故可用。6、现利用一齿条型刀具（齿条插刀或齿轮滚刀）按范成法加工渐开线齿轮，齿条刀具的基本参数为：m=4mm,*=20,ha=1,c=0.25,又设刀具移动的速度为V刀=0.002m/s，试就下表所列几种加工情况，轮坯的相对位置关系（以切制齿轮情况1、加工 z=15 的标准齿轮。求出表列各个项目的值，并表明刀具分度线与L 表示轮坯中心到刀具分度线的距离）。要求计算的项目图形表示rmz/24 15/2rr30

31、mmLr30mmn30mm60 103vp2 r0.6366r/min.2、加工 z=15 的齿轮，要求刚好不根切。rmz/24 15/230mm1(1717xxha(zminz)*minz15)min0.1176rLnrr30mmxm302 r0.1176430.471mm0.6366r/min60 103vp3、如果 v 及 L 的值与情况 1 相同，而 轮坯的转速却为 n=0.7958r/mn。rr60103 vn/2 n 24mmz2r/m2 24/412x(Lr)/m1.5（正变位）Lr30mmrrr24mm4、如果 v 及 L 的值与情况 1 相同，而 轮坯的转速却60103 vn

32、/2 n 36mmz2r/m18为 n=0.5305r/min。L30mmx(Lr)/m(3036)/4 1.5rr36mm7、图示回归轮系中，已知 z1=20,z2=48,m1,2=2mm,z3=18,z4=36,m3,4=2.5mm；各轮的压力角合理？=20 ,ha*=1,c*=0.25。试问有几种传动方案可供选择？哪一种方案较解：a12m122(z1z2)68mma34m342 (z3z4)67.5a12a34，z1z234，z3z4343，4 正传动1，2 正传动11，2 标准（等变位）23，4 标准（等变位）.31，2 和 3，4 正传动，xx4x1x2341，2 和 3，4 负传动

33、，x151，2 负传动，3，4 负传动x2x3x4 方案 1，3 较佳8、在某牛头刨床中，有一对外啮合渐开线直齿圆柱齿轮传动。已知：Z1=17,Z2=118,=20,ha=1,c=0.25,a =337.5mm。现已发现小齿轮严重磨损，拟将其报m=5mm,0.75mm），拟修复使用，并要求新废，大齿轮磨损较轻（沿齿厚方向两侧总的磨损量为*，设计小齿轮的齿顶厚尽可能大些，问应如何设计这一对齿轮？解 1）确定传动类型am2(z1z2)52(17118)337.5mm，因 aa故应采用等移距变位传动2）确定变位系数x1x2s2mtg0.752 5tg 200.2060.206故 x10.206，x2

34、3）几何尺寸计算小齿轮大齿轮d1mz15 1785mmd2mz25 118590mmha1(ha*x1)mha 2(ha*x2)m5(1 0.206)56.03mm(1 0.206)3.97mmhf 1cx1)m(1 0.250.206)55.22mma1(ha*hf 2(ha*c*x2)m(10.250.206)57.28mm59023.97dd12ha197.06mm2hf 1852 6.03dd22ha 2597.94mm a2df 1d1852 5.22df 2d22hf 2575.44 mm59027.2874.56mm.db1d1 cos79.87mms1m(85 cos20db2

35、d2 cos590 cos20554.42 mm2x1tg )s25(220.206tg 20)28.612x2tg )m(25(20.206tg 20)7.122x2tg)2e1m(25(22x1tg)e2m(20.206tg 20)7.15(20.206tg 20)2p2 s2e2m8.61p1s1e1m515.71mm515.71mm9、设已知一对斜齿轮传动，z1=20,z2=40,mn=8mm,*n=20 ,han=1,cn=0.25,B=30mm,并初取=15，试求该传动的中心距并相应重算螺旋角)、几何尺寸、当量齿数和重合度。a(a 值应圆整为个位数为0 或 5，解 1）计算中心距

36、amn15，则 a8(20 40)(z1初取2cosn12z2)2 cos15248.466取 a 250mm，则arccosm(zz)arccos8(202a40)225016 15 372）计算几何尺寸及当量齿数尺寸名称分度圆直径小齿轮大齿轮d1 mn z1/cos166.67mmd2333.33mm齿顶圆直径齿根圆直径基圆直径da1d12had1182.67mmda 2349.33313.33dd f 12 hf146.67mmtd f 2b1d1 cosha155.85mm8mmdb 2311.69mm齿顶高、齿根高法面及端面齿厚ha*mnha (ha*c*)mn10mmstptmn/

37、(2 cos )pncos13.09mm26.19mmsnmn/2 12.57mmmn25.14mm法面及端面齿距pn.当量齿数zv1z1cos322.61zv 2 z2 cos322.613）计算重合度tarctg(tgn/cos)arctg(tg 20/cos16 15 37)20 45 4931 26 4926 50 33at 1arccos(db1/da2)arccos(db 2/da2)z1(tgtgtarccos(155.84/182.67)arccos(311.69/349.33)z2(tgtgtat 2)1220(tg 31 26 492tg 20 45 49)40(tg 26

38、 50 332tg 20 45 49)1.59B sin/mn30sin 16 15 37/81.920.3321.590.33210、设计一铣床进给系统中带动工作台转动的阿基米德蜗杆传动。要求*m=5mm,=20 ,ha=1,c=0.2,求蜗轮蜗杆传动的基本参数几何尺寸(d12a1a2i12=20.5,(z1、z2、q、1、2)、d、d、d)和中心距 a。解 1）确定基本参数选取 z1=2（因为当i1214.5 30.5时，一般推荐 z1 2。）z2i z12120.5 241查表确定 d150mm，计算 qd1/m50/5 102/50)11 18 361arctg(mz/d1)arctg

39、(51211 18 362）计算几何尺寸d150mm，d2mz2205mmd a1d12had12hf60mm38mmda 2d22had22hf215mm193mmd.f 1d f 2.3）中心距a=am2(z1 z2)52(10 41)127.5mm11、在图示的各蜗轮蜗杆传动中，蜗杆均为主动，试确定图示蜗杆、蜗轮的转向或螺旋线的旋向。轮系及其设计1、如图所示为一手摇提升装置，其中各轮齿数均已知，试求传动比升重物时手柄的转向（在图中用箭头标出）解此轮系为i15,指出当提。空间定轴轮系i15z2 z3 z4 z5z1 z2 z3 z450 3040522015118577.78，2、在图示输

40、送带的行星减速器中，已知：z1=10,z2=32,z3=74,z4=72,z2=30 及电动机的转速为 1450r/min，求输出轴的转速 n4。解：1 2 3H 行星轮系；32 2 4H 行星轮系；1 22 4 H 差动轮系；这两个轮系是独立的.i13Hn1nHnHi43Hn4nHnHz1z3z2 z3z4 z2(1)(2)iz11H1z3i4 H1z2 z3z4 z21z2 z3z4 z2z1z3i41i4 Hi1H1n46.29r/min与 n1转向相同。3、图示为纺织机中的差动轮系，设200r/min,nH=316r/min,求 n6=？解 此差动轮系的转化轮系的传动比为：z1=30,

41、z2=25,z3=z4=24,z5=18,z6=121,n1=48i16Hn1n6n6nHnH(1)z2 z4 z6z1 z3 z525 24 1215.630 24 181iH (n1 n6)nH16当 n148 200(r min)时，则：15.6(48n6316)316 15.6(200 316)316 268.14 295.29(r min)n6转向与 n1及nH转向相同。4、图示为建筑用铰车的行星齿轮减速器。已知：z7=152，n1=1450r/min。当制动器 B 制动，A 放松时，鼓轮.z1=z3=17,z2=z4=39,z5=18,H 回转（当制动器B 放松、.A 制动时，鼓轮

42、 H 静止，齿轮7 空转），求 nH=？解：当制动器B 制动时，A 放松时，整个轮系为一行星轮系，轮7 为固定中心轮，鼓轮H 为系杆，此行星轮系传动比为：i1H1 i17H1 (1)1ZZ Z2 47Z1Z3Z5139 3915245.4417 1718n1nHi1 H1450 45.44 31.91nH与 n1转向相同。5、如图所示为一装配用电动螺丝刀齿轮减速部分的传动简图。已知各轮齿数为 z1=z4=7，z3=z6=39,n1=3000r/min,试求螺丝刀的转速。解：此轮系为一个复合轮系，在 1 2 3 H1行星轮系中：i1H11 i13H11 Z3Z11397在 4 5 6 H2行星轮

43、系中i4 H21 i46H21Z6Z41397i1H2i1H14 H2i(139)243.18，7300043.18 69.5(r min)，其转向与 n1转向相同。设已知 n=3549r/min，又各轮齿数为=69,z=31,z=131,故nH2n1i1H26、在图示的复合轮系中，z=36,z=60,z=23，z=49,z4，456z=94,7z=36,819z=167,试求行星架 H的转速 n（大小及转H123向）？解：此轮系是一个复合轮系在 1 2（3）4 定轴轮系中iZ2Z414604936233.551（转向见图）Z1Z3在 4 5 6 7 行星轮系中.i4 71i4761Z6Z41

44、 1312.89969在 7 8 9 H 行星轮系中i 7 H1i79H1Z9Z711672.777942.899 2.777i1Hi14i4 7i7 H3.55128.587故 nHn i11H3549/28.587124.15(r/min)，其转向与轮4 转向相同，7、在图示的轮系中，设各轮的模数均相同，且为标准传动，若已知其齿数，z1=z2=z3 =z6 =20,z2=z4=z6=z7=40,试问：1）当把齿轮 1 作为原动件时，该机构是否具有确定的运动？2）齿轮 3、5 的齿数应如何确定？3）当齿轮 1 的转速 n1=980r/min 时，齿轮 3 及齿轮 5 的运动情况各如何？解 1

45、、计算机构自由度n7，p17，ph8，p2，F0。（6(6)及 7 引入虚约束，结构重复）因此机构（有、无）确定的相对运动（删去不需要的）。2、确定齿数根据同轴条件，可得：Z3Z5Z1Z3Z22Z4Z2202040 20240 100803、计算齿轮3、5 的转速1）图示轮系为封闭式轮系，在作运动分析时应划分为如下轮系中，有如下计算式两部分来计算。2）在 1 2（2）3 5 差动.i135n1n5n3n5Z2Z3Z1 Z240 8020 208(a)3）在3 4 5 定轴轮系中，有如下计算式in33 5Z5100205（b）n5Z34）联立式（a）及（b），得n5n3n1 495n5980/4

46、9 20(r/min)520100(r/min)故 n3=100（r/min）20（r/min），与 n1反向；n5=，与 n1同向。其他常用机构1、图示为微调的螺旋机构，构件1 与机架 3 组成螺旋副 A，其导程 pA=2.8mm，右旋。构件 2 与机架3 组成移动副 C，2 与 1 还组成螺旋副 B。现要求当构件1 转一圈时，构件 2 向右移动 0.2mm，问螺旋副 B 的导程 pB为多少？右旋还是左旋？解：PB3mm右旋2、某自动机床的工作台要求有六个工位，转台停歇时进行工艺动作，其中最长的一个工序为 30 秒钟。现拟采用一槽轮机构来完成间歇转位工作。设已知槽轮机构的中心距 L=300m

47、m，圆销半径 r=25mm，槽轮齿顶厚 b=12.5mm，试绘出其机构简图，并计算槽轮机构主动轮的转速。解 1）根据题设工作需要应采用.单销六槽的槽轮机构。L作其机构简图如图。.2）计算槽轮机构的几何尺寸，并以比例尺 拨盘圆销转臂的臂长RL sinZ300 sin6300cos6300(sin150mm槽轮的外径S L cosZ1)259.81mm槽深hL(sincosZZcos1)25 135mm66锁止弧半径rRr b150 25 12.5 112.5mm3）计算拨盘的转速设当拨盘转一周时，槽轮的运动时间为td，静止时间为tj静止的时间应取为，tj 30 s。本槽轮机构的运动系数需时间为k

48、=(Z-2)/2Z=1/3停歇系数k=1-k=tj/t,由此可得拨盘转一周所ttj(1 k)30(113)45(s)故拨盘的转速n160160t4543(r/min)机械运动方案的拟定1、试分析下列机构的组合方式，并画出其组合方式框图。如果是组合机构，请同时说明。.复合式1-2-3凸轮机构12复合式1-2-5凸轮机构w1v21-2-3-4-5连杆机构1-2 4-3差动轮系14v41-2-3-4凸轮机构33-4-5-6-7-8凸轮机构v8w11-2-3-4四杆机构w2槽轮机构串联式w5串联式2、在图示的齿轮-连杆组合机构中，齿轮之间的关系为a 与曲柄 1 固联，齿轮b 和 c 分别活套在轴 C

49、和 D 上，试证明齿轮 c 的角速度 c与曲柄 1、连杆 2、摇杆 3 的角速度 1、2、3c=3(r b+rc)/r c-2(ra+rb)/r c+1ra/rc证明：1）由 c-b-3 组成的行星轮系中有.wbw3rcwcw3rb得 wrcrbcw3rbwb(a)rcrc2）由 a-b-2 组成的行星轮系中有wbw2wbw2rawaw2w1w2rb得 wbrrbaw2raw1(b)rbrb3）联立式（a）、(b)可得wcrb rcw3rb raw2raw1rcrcrc平面机构的力分析1、在图示的曲柄滑块机构中，设已知lAB=0.1m,lBC=0.33m,n1=1500r/min（为常数），活

50、塞及其附件的重量 Q1=21N，连杆重量 Q2=25N,Jc2=0.0425kgm2,连杆质心 c2至曲柄销 B 的距离lBc2=lBC/3。试确定在图示位置的活塞的惯性力以及连杆的总惯性力。解 1）以l作机构运动简图（图 a）2）运动分析，以v和a作其速度图（图b）及加速图（图c）。由图 c 得.aca p c75 24 1800(m/s2)ac2ap c27528.3 2122.5(m/s2)a n ca2aCBtl BCl7522 5000(rad/s2)（逆时针）0.33 BC3）确定惯性力.活塞 3：PI3m3acQ3acg21 18009.813853.2(N)连杆 2：PI2Q2